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聚氨酯硬泡制品密度區分_影響發泡壓力的因素

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發表時間:2018-05-29 08:58來源:金戈新材料

  硬質聚氨泡沫制品簡稱硬泡制品相對軟泡硬度大許多相對彈性體它又不具備彈性從雙組分澆注原料來看軟泡一般使用TDl1和聚醚多元醇彈性體一般使用MDI(精)和聚指多元醇硬泡使用PAP1(粗MDI俗稱黑料)和聚醚多元醇。而軟、硬泡對聚醚多元醇在分子量和羥值要求上有些相對性。軟泡分子量高(4000左右)硬泡分子量低(400左右)軾泡羥值低(50mg/g左右)硬泡羥值高(500mg/g左右)。

  硬泡制品的發展速度在聚氨酯各類制品中最快。因為聚氨酯硬泡制品在替代和部分替代傳統保溫材料、PVC工程塑料、天然木材等方面制品時范圍寬、品種多、數量大。硬泡用于冰箱、防盜門夾層灌注建筑材料、建筑裝飾材料、家具、人工木材、木板等潛在的市場價值都非常大。

  聚氨酯硬泡制品從密度區分可以分為如下幾種。

①低密度硬泡密度低于20kg/m3。如裝飾線條、頂花等室內裝飾材料。

②中密度硬泡密度在20~800kg/m3。如家具、木板、木材等。

③高密度硬泡密度在800kg/m3以上。如體育用品、電器外殼等。

  軟泡、硬泡、彈性體在澆注發泡成型過程中原料溫度與環境溫度的高低及恒定與否直接影響制品的質量。雙組分聚氨酯反應成型存在一個熱平衡過程即凝膠和發泡其中放熱和吸熱速度一定要平衡。否則反應不能正常完成。

  溫度偏低時發泡不足溫度偏高凝膠不夠。溫度過高或過低都不易得到高質量的制品。所以需要控制料溫、模具溫度、環境溫度來滿足反應條件。其實要完全靠設備或其他手段來符合要求非常困難。特別對環境溫度的控制難度更大。但是靠人的經驗去調節掌握一些條件也能達到要求。環境溫度以20~30℃為宜。原料溫度可控制在20~30℃范圍或稍高一些。對于特大、特小型制品澆注成型難以控制環境溫度時應適當控制原料溫度和調節催化劑用量。

  模具溫度一般控制在40~50℃范圍。制品脫模后應在一定溫度下放置一定時間目的是讓化學反應進行完全得到良好的制品。在注入模具內發泡時應在脫模前把制品與模具一起放在較高溫度的環境中熟化。熟化溫度越高所需時間越短。熟化不充分泡沫制品強度達不到應有的水平。原料品種與制件形狀尺寸不同所需的熟化時間與溫度也不同。固化性能好的原料制品體積不大幾分鐘即可脫模。一些較大型的制品脫模時間需要十幾分鐘。

  澆注發泡時反應液在發泡機混合室內停留的時間是很短的一般僅數秒或十多秒。所以混合均勻度是一個很重要的因素。根據反應液的性質特別是黏度較大的情況應選用合適的高效混合裝置以便達到充分混合的目的。手工澆注發泡攪拌器應有足夠的功率與轉速使反應液混合得均勻。混合不好泡孔粗而不均勻甚至在局部范圍內出現化學組成不符合配方要求的現象大大影響制品質量。必須指出手工發泡在效率、質量甚至成本上都不能和機器發泡相比。

  硬質聚氨酯泡沫塑料發泡過程中產生一定的壓力模具應有足夠的強度下列幾種材料適合制作模具。

①碳鋼、合金鋁等材料對生產批量較大、尺寸要求較高的制品用金屬模具較為合適它的優點是壽命大模具表面光潔度、精度高則制品光潔度、精度也高。它的缺點是模具費用高制作周期長。

②樹脂玻璃纖維增強的環氧樹脂特別是耐溫性較高的環氧樹脂基本上能滿足模具設計的要求。有時在樹脂內加入鋁粉以改善模具的導熱性。環氧樹脂模具的缺點是模具溫度不容易控制只適合小規模生產。近年一種采用191~196以及膠衣樹脂制作聚氨酯制品模具的應用范圍越來越寬、數量越來越大。這說明樹脂模具技術越來越成熟。

③硅橡膠用硅橡膠比較容易制造出形狀復雜的模具。發泡過程中不必使用脫模劑。硅橡膠模具質量輕搬動方便。缺點是價格高尺寸精密度差使用壽命短澆注發泡成型中發泡壓力是一個值得注意的參數。硬質聚氨酯泡沫塑料的澆注發泡過程中發泡壓力是隨著時間而變化的。反應原料注入后壓力逐漸上升達到最高值后逐漸降低。

  發泡壓力受多種因素的影響。這些因素是多元醇的官能團數、羥值與結構異氰酸酯品種催化劑品種及用量發泡劑品種及用量原料溫度模具溫度制品尺寸和澆注次數等。在其他條件大體相同時一般來說芳香族聚醚的發泡壓力比脂肪族聚醚如山梨糖醇聚醚的發泡壓力高多元醇的羥值相等時官能團數高的品種發泡壓力較高MDI步法發泡時的發泡壓力大于由TDI制得的預聚體發泡時的發泡壓力催化劑用量增大發泡壓力也隨著增大。

  模具溫度對發泡壓力的影響也很明顯。模具溫度低發泡壓力小反之壓力大。一般制品越大發泡壓力越高。同樣數量的原料一次澆注時發泡壓力較大分多次澆注壓力較小。一次澆注與分多次澆注的發泡壓力差別較大。所以多次澆注是降低發泡壓力的有效方法。

  此外在反應液中加入少量酸性物質也可降低發泡壓力。但是發泡過程中發泡壓力過低所得制品往往會出現顯著的收縮、表面發脆、濕老化性能差、表皮厚和泡孔質量差等弊病。


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